JJF 1699-2018矿用一氧化碳检测报警器型式评价大纲-(高清原版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 6 9 92 0 1 8矿用一氧化碳检测报警器型式评价大纲P r o g r a mo fP a t t e r nE v a l u a t i o no fM i n i n gC a r b o nM o n o x i d eM o n i t o r s 2 0 1 8-0 2-2 7发布2 0 1 8-0 5-2 7实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布市场监管总局市场监管总局矿用一氧化碳检测报警器型式评价大纲P r o g r a mo fP a t t e r nE v a l u a t i o no fM i
2、n i n gC a r b o nM o n o x i d eM o n i t o r sJ J F1 6 9 92 0 1 8 归 口 单 位:全国环境化学计量技术委员会 主要起草单位:国家矿山安全计量站安标国家矿用产品安全标志中心中国测试技术研究院 参加起草单位:中煤科工集团重庆研究院有限公司国家安全生产重庆矿用设备检测检验中心重庆科安电子有限公司 本规范委托全国环境化学计量技术委员会负责解释J J F1 6 9 92 0 1 8市场监管总局市场监管总局本规范主要起草人:张安然(国家矿山安全计量站)胡继红(安标国家矿用产品安全标志中心)刘 庆(中国测试技术研究院)参加起草人:朱正宪(
3、中煤科工集团重庆研究院有限公司)付建涛(国家矿山安全计量站)傅 刚(国家安全生产重庆矿用设备检测检验中心)杜建国(重庆科安电子有限公司)J J F1 6 9 92 0 1 8市场监管总局市场监管总局目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 概述(1)4 法制管理要求(2)4.1 计量单位(2)4.2 标志与标识(2)5 计量要求(2)5.1 示值误差(2)5.2 重复性(2)5.3 响应时间(2)5.4 漂移(2)6 通用技术要求(3)6.1 外观与结构(3)6.2 通电检查(3)6.3 功能要求(3)6.4 电源电压适应性(3)6.5 传输误差(3)6.6 绝缘电阻(3)6.7 绝缘
4、强度(3)6.8 环境适应性(3)6.9 工作稳定性(4)7 型式评价项目(4)8 提供样机的数量及样机的使用方式(5)8.1 提供样机的数量及要求(5)8.2 样机的使用方式(5)9 试验项目的试验方法和条件以及数据处理和合格判据(5)9.1 计量要求(5)9.2 通用技术要求(9)1 0 试验项目所用计量器具和设备表(1 4)1 1 型式评价记录格式(1 5)附录A 矿用一氧化碳检测报警器型式评价记录格式(1 6)附录B 仿真电路技术要求(3 5)J J F1 6 9 92 0 1 8市场监管总局市场监管总局引 言 本大纲依据J J F1 0 1 62 0 1 4 计量器具型式评价大纲编写
5、导则、J J F1 0 1 52 0 1 4 计量器具型式评价通用规范以及J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义编写。本大纲的技术指标参考J J G1 0 9 32 0 1 3 矿用一氧化碳检测报警器、MT7 0 32 0 0 8 煤矿用携带型电化学式一氧化碳测定器、AQ6 2 0 52 0 0 6 煤矿用电化学式一氧化碳传感器等。本大纲为首次发布。J J F1 6 9 92 0 1 8市场监管总局市场监管总局矿用一氧化碳检测报警器型式评价大纲1 范围本型式评价大纲适用于分类编码为4 6 3 8 1 5 0 0矿井下使用的电化学原理的一氧化碳检测报警器(以下简称检测报警器)
6、的型式评价。2 引用文件本规范引用了下列文件:G B/T2 4 2 3.12 0 0 8 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A:低温G B/T2 4 2 3.22 0 0 8 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高温G B/T2 4 2 3.42 0 0 8 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验D b:交变湿热(1 2h+1 2h循环)注:凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 概述检测报警器用于检测矿井作业环境中一氧化碳气体的浓度。当一氧化碳气体浓度值超过报警设定值时能自动发
7、出声、光报警信号。检测报警器主要由一氧化碳电化学传感器、电子部件和显示部分等组成,电化学传感器将环境中一氧化碳气体浓度值转换成电信号,然后通过电子部件处理,并以浓度值显示出来。根据使用方式的不同,检测报警器可以分为便携式(矿山行业通称为报警仪或测定器)和固定式(矿山行业通称为传感器)。固定式检测报警器还具有对应于浓度的信号输出功能。根据检测报警器自身特点应明确关键零部件和材料,格式见表1。表1 关键零部件和材料表序号名称主要性能指标备注1外壳非金属外壳2电化学传感器响应时间:3 0s分辨力:1m o l/m o l3电池适用于便携式1J J F1 6 9 92 0 1 8市场监管总局市场监管总
8、局4 法制管理要求4.1 计量单位一氧化碳浓度单位一般采用m o l/m o l。4.2 标志与标识4.2.1 检测报警器应标明制造单位、仪器名称、型号及编号、制造日期、防爆标志及编号、煤矿安全标志及编号。4.2.2 检测报警器应在铭牌中注明其测量范围、示值误差等主要技术指标。5 计量要求5.1 示值误差检测报警器的显示值、固定式检测报警器的输出信号值(换算为一氧化碳浓度值)与气体标准物质浓度值的偏差(即检测报警器的示值误差)应符合表2的规定。表2 检测报警器的示值误差限值要求测量范围,xm o l/m o l示值误差绝对误差m o l/m o l相对误差%0 x2 02 2 0 x1 0 0
9、4 1 0 05 0 0 65.2 重复性检测报警器的重复性应不大于2%。5.3 响应时间检测报警器的响应时间不大于4 5s。5.4 漂移检测报警器的漂移分为零点漂移和量程漂移,分别应符合表3的规定。表3 检测报警器漂移的限值测量范围,xm o l/m o l零点漂移m o l/m o l量程漂移%0 x1 0 0221 0 05 0 01 032J J F1 6 9 92 0 1 8市场监管总局市场监管总局6 通用技术要求6.1 外观与结构6.1.1 检测报警器不应有影响其正常工作的外观损伤,新制造的涂层不应有明显的颜色不匀和剥落,各部件接合处应平整。6.1.2 各机械调节部件应能正常动作,
10、各紧固件应无松动。6.1.3 检测报警器充电器、标定罩和固定式检测报警器的输出连接电缆、遥控调校器等附件应齐全,并附有使用说明书。6.2 通电检查各按键应能正常操作和控制,显示清晰、完整。6.3 功能要求6.3.1 检测报警器应有声、光报警功能。6.3.2 便携式检测报警器应具有欠压提示功能,固定式检测报警器应具有遥控调校功能且能正常调节。6.3.3 检测报警器应能在(11 0 0)m o l/m o l范围内任意设置报警点,报警显示值与设定值的差值应不超过2m o l/m o l。6.3.4 便携式检测报警器的报警声级强度应不小于7 5d B(A),固定式检测报警器的报警声级强度应不小于8
11、0d B(A)。6.3.5 报警光信号在黑暗环境中2 0m远处应能清晰可见。6.4 电源电压适应性固定式检测报警器应能在输入电压D C:(92 4)V范围内正常工作,显示值与输出信号值(换算为一氧化碳浓度值)的误差均应符合5.1的规定。6.5 传输误差固定式检测报警器使用单芯截面积为1.5mm2的铜芯电缆时,其传输距离应不小于2k m,显示值与输出信号值(换算为一氧化碳浓度值)的误差均应符合5.1的规定。6.6 绝缘电阻检测报警器带电回路与外壳之间,绝缘电阻应不小于5 0M;交变湿热后应不小于1.5M。6.7 绝缘强度检测报警器带电回路与外壳应能承受5 0 0V、5 0H z、历时1m i n
12、的绝缘强度试验,试验期间应不出现击穿和飞弧现象,且漏电流小于5mA。6.8 环境适应性6.8.1 工作温度试验高温工作试验:试验温度为(4 02),持续时间为2h。试验持续时间到达后,检测报警器的示值误差应符合5.1的规定。低温工作试验:试验温度为(02),持续时间为2h。试验持续时间到达后,检测报警器的示值误差应符合5.1的规定。6.8.2 交变湿热试验严酷程度:4 0,相对湿度为9 3%条件下,固定式检测报警器持续时间为1 2d,3J J F1 6 9 92 0 1 8市场监管总局市场监管总局便携式检测报警器持续时间为6d,试验后,其示值误差、绝缘电阻、绝缘强度应符合5.1、6.6和6.7
13、的规定。6.9 工作稳定性固定安装的检测报警器连续工作1 5d的示值误差应符合5.1的规定。便携式检测报警器可采用可充电电池或一次性可更换电池。其中,可充电电池每次充电后应能正常工作1 0h,检测报警器不应出现欠压关机,其示值误差应符合5.1的规定;一次性可更换电池在每天工作1 0h的情况下应能工作3 0d,检测报警器不应出现欠压关机,其示值误差应符合5.1的规定。7 型式评价项目检测报警器的型式评价项目见表4。表4 型式评价项目一览表序号型式评价项目便携式检测报警器固定式检测报警器项目类型备注法制管理要求1计量单位观察项目2标志和标识观察项目计量要求3示值误差试验项目4重复性试验项目5响应时
14、间试验项目6漂移试验项目通用技术要求7外观与结构试验项目8通电检查试验项目9功能要求试验项目1 0电源电压适应性试验项目1 1传输误差试验项目1 2绝缘电阻试验项目1 3绝缘强度试验项目环境适应性1 4工作温度试验试验项目1 5交变湿热试验试验项目1 6工作稳定性试验项目 注:“”为型式评价项目;“”为不需要型式评价项目。4J J F1 6 9 92 0 1 8市场监管总局市场监管总局8 提供样机的数量及样机的使用方式8.1 提供样机的数量及要求申请单位每种产品应提供3套样机及必要的辅助配件。当申请单位无法提供受试样品满足防爆要求的证明文件时,样机应由性能检验的技术机构委托具备第三方检测资质的
15、机构进行防爆检验,并由受委托方出具符合满足防爆要求的证明文件,以确保检验样机的一致性。8.2 样机的使用方式性能检验所有试验项目应在同3台样机上进行,且不得在试验期间或试验中对样机进行开盖调整。9 试验项目的试验方法和条件以及数据处理和合格判据9.1 计量要求9.1.1 示值误差9.1.1.1 试验目的试验目的是检查检测报警器的示值误差是否符合5.1的要求。9.1.1.2 试验条件环境温度(1 53 5),波动不大于2;环境相对湿度不高于8 5%,周围环境空气中应无影响检测的干扰气体。9.1.1.3 试验设备a)气体标准物质:空气中一氧化碳气体标准物质,相对扩展不确定度应不大于2.0%,k=2
16、。b)零点气体:合成空气(一氧化碳含量不大于11 0-6)。c)气体流量计:(6 06 0 0)m L/m i n,准确度级别不低于4级。d)直流稳压电源:输出电压:D C(03 0)V,输出电流:不小于3A。e)数字万用表:直流电压(05 0 0)V,直流电流(03 0 0)mA,分辨力:不低于四位半,准确度:不低于0.5级。f)频率计:(010 0 0)k H z,分辨力:1H z。g)示波器:带宽:1 0 0MH z,采样率:1.0G S/s。h)标定罩:配套标定罩。9.1.1.4 试验程序便携式检测报警器采用本机电源,试验前应充足电。固定式检测报警器采用直流稳压电源供电,固定式检测报警
17、器应接上传输电缆及信号测试设备,其电缆插座排列及输出信号制式应按照检测报警器说明书中的规定,常用的如图1所示。5J J F1 6 9 92 0 1 8市场监管总局市场监管总局图1 常用航空插头示意图接通电源,按照检测报警器使用说明书要求的时间对其进行预热,一般预热时间不少于1 5m i n;按照说明书规定的流量,按图2的方法通入零点气体校准检测报警器的零点;通入量程5 0%的一氧化碳气体标准物质校准检测报警器的示值(以下简称校准检测报警器);零点和示值分别校准3次。图2 误差测试示意图按检测报警器说明书要求的流量,分别通入浓度约为2 0m o l/m o l、量程3 5%、量程5 0%、量程8
18、 5%的一氧化碳气体标准物质,读取检测报警器稳定示值(或信号输出值换算成一氧化碳浓度值)。每点测量3次,取其算术平均值为检测报警器各点示值。9.1.1.5 数据处理按式(1)或式(2)计算示值误差,取绝对值最大的作为检测报警器的示值误差。x=x-x0(1)=x-x0 x01 0 0%(2)式中:x 示值绝对误差,m o l/m o l;示值相对误差;x 3次示值的算术平均值,m o l/m o l;x0 通入的气体标准物质的浓度值,m o l/m o l。9.1.1.6 合格判据结果符合5.1的要求为合格。9.1.2 重复性6J J F1 6 9 92 0 1 8市场监管总局市场监管总局9.1
19、.2.1 试验目的试验的目的是检验检测报警器的重复性是否符合5.2的要求。9.1.2.2 试验条件环境温度(1 53 5),波动不大于2;环境相对湿度不高于8 5%,周围环境空气中应无影响检测的干扰气体。9.1.2.3 试验设备a)气体标准物质:空气中一氧化碳气体标准物质,相对扩展不确定度应不大于2.0%,k=2。b)气体流量计:(6 06 0 0)m L/m i n,准确度级别不低于4级。c)直流稳压电源:输出电压:D C(03 0)V,输出电流:不小于3A。d)标定罩:配套标定罩。9.1.2.4 试验程序通入浓度约为量程8 5%的气体标准物质,待读数稳定后,记录检测报警器显示值xi,在相同
20、条件下,重复上述测量6次,重复性以单次测量的相对标准偏差来表示。9.1.2.5 数据处理按式(3)计算检测报警器的重复性sr。sr=1xni=1(xi-x)2n-11 0 0%(3)式中:xi 第i次的示值,m o l/m o l;x 6次示值的算术平均值,m o l/m o l;n 测量次数(n=6)。9.1.2.6 合格判据结果符合5.2的要求为合格。9.1.3 响应时间9.1.3.1 试验目的试验的目的是检验检测报警器的响应时间是否符合5.3的要求。9.1.3.2 试验条件环境温度(1 53 5),波动不大于2;环境相对湿度不高于8 5%,周围环境空气中应无影响检测的干扰气体。9.1.3
21、.3 试验设备a)气体标准物质:空气中一氧化碳气体标准物质,相对扩展不确定度应不大于2.0%,k=2。b)零点气体:合成空气(一氧化碳含量不大于11 0-6)。c)气体流量计:(6 06 0 0)m L/m i n,准确度级别不低于4级。d)秒表:(02 4)h,分辨力:优于0.1s。e)直流稳压电源:输出电压:D C(03 0)V,输出电流:不小于3A。7J J F1 6 9 92 0 1 8市场监管总局市场监管总局f)标定罩:配套标定罩。9.1.3.4 试验程序通入浓度约为量程5 0%的气体标准物质,读取稳定示值后;撤去气体标准物质,通入零点气体,待示值稳定后;再通入上述浓度的气体标准物质
22、,同时用秒表记录从通入气体标准物质瞬间起到检测报警器显示上述稳定示值9 0%的时间。重复测量3次,取3次测量值的平均值作为检测报警器的响应时间。9.1.3.5 数据处理按式(4)计算检测报警器的响应时间t。t=3i=1ti3(4)式中:ti 第i次秒表的读数值。9.1.3.6 合格判据结果符合5.3的要求为合格。9.1.4 漂移9.1.4.1 试验目的试验的目的是检验检测报警器的漂移是否符合5.4的要求。9.1.4.2 试验条件环境温度(1 53 5),波动不大于2;环境相对湿度不高于8 5%,周围环境空气中应无影响检测的干扰气体。9.1.4.3 试验设备a)气体标准物质:空气中一氧化碳气体标
23、准物质,相对扩展不确定度应不大于2.0%,k=2。b)零点气体:合成空气(一氧化碳含量不大于11 0-6)。c)气体流量计:(6 06 0 0)m L/m i n,准确度级别不低于4级。d)秒表:(02 4)h,分辨力:优于0.1s。e)直流稳压电源:输出电压:D C(03 0)V,输出电流:不小于3A。f)标定罩:配套标定罩。9.1.4.4 试验程序通入零点气体,待读数稳定后,记录其显示值xz 0,然后通入浓度约为量程8 5%的气体标准物质,稳定后,记录读数xs 0,撤去气体标准物质。便携式的检测报警器连续运行1h,每间隔1 5m i n重复上述步骤一次;固定式的检测报警器连续运行4h,每间
24、隔1h重复上述步骤一次,同时记录检测报警器显示值xzi及xsi(i=1,2,3,4)。9.1.4.5 数据处理按式(5)计算零点漂移,取绝对值最大的zi作为检测报警器的零点漂移z。zi=xzi-xz 0(5)按式(6)计算量程漂移,取绝对值最大的si作为检测报警器的量程漂移s。8J J F1 6 9 92 0 1 8市场监管总局市场监管总局si=(xsi-xzi)-(xs 0-xz 0)xs 0-xz 01 0 0%(6)9.1.4.6 合格判据结果符合5.4的要求为合格。9.2 通用技术要求9.2.1 外观及结构9.2.1.1 试验目的检查检测报警器的外观和结构是否符合6.1的要求。9.2.
25、1.2 试验条件环境温度(1 53 5),波动不大于2;环境相对湿度不高于8 5%,周围环境空气中应无影响检测的干扰气体。9.2.1.3 试验程序用手触、目测法进行检查。9.2.1.4 合格判据结果符合6.1的要求为合格。9.2.2 通电检查9.2.2.1 试验目的检查检测报警器通电后是否符合6.2的要求。9.2.2.2 试验条件环境温度(1 53 5),波动不大于2;环境相对湿度不高于8 5%,周围环境空气中应无影响检测的干扰气体。9.2.2.3 试验程序用手触、目测法进行检查。9.2.2.4 合格判据结果符合6.2的要求为合格。9.2.3 功能要求9.2.3.1 试验目的试验的目的是检验检
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